路由器在计算机网络中有着举足轻重的地位，是计算机网络的桥梁，通过它不仅可以连通不同的网络，还能选择数据传送的路径，并能阻隔非法的访问。路由器作为IP网的核心设备，其技术已成为当前信息产业的关键技术，其设备本身在数据通信中起到越来越重要的作用。同时由于路由器设备功能强大，且技术复杂，各厂家对路由器的实现有太多的选择性。

　　路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。路由器有两大典型功能，即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等，一般由特定的硬件来完成;控制功能一般用软件来实现，包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。多少年来，路由器的发展有起有伏。

　　90年代中期，传统路由器成为制约因特网发展的瓶颈。ATM交换机取而代之，成为IP骨干网的核心，路由器变成了配角。进入90年代末期，Internet规模进一步扩大，流量每半年翻一番，ATM网又成为瓶颈，路由器东山再起，Gbps路由交换机在1997年面世后，人们又开始以Gbps路由交换机取代ATM交换机，架构以路由器为核心的骨干网。路由器发展到今天已经是第五个时代了。下面让我们来看一看路由器技术应用发展及其典型代表产品。

　　一、路由器技术的应用：

　　1、第一代路由器技术及其产品

　　最初的IP网络并不大，其网关所需要连接的设备及其需要处理的负载也很小。这个时候网关(路由器)基本上可以用一台计算机插多块网络接口卡的方式来实现。接口卡与中央处理器(CPU)之间通过内部总线相连，CPU负责所有事务处理，包括路由收集、转发处理、设备管理等。网络接口收到报文后通过内部总线传递给CPU，由CPU完成所有处理后从另一个网络接口传递出去。

　　典型产品有Cisco2500 系列路由器、华为Quidway R2500系列路由器。下面以华为Quidway R2500系列路由器产品来说明。华为Quidway R2500系列路由器包括Quidway R2501/2501E、Quidway R2509/2509E、Quidway R2511/2511E、Quidway R4001/4001E八款路由器。

　　Quidway R2500 系列路由器是华为公司面向中小型办公室开发的新一代路由器产品。Quidway R2500 系列路由器采用32 位的微处理器技术使用华为公司的网络操作系统平台–VRP 通用路由平台。

　　VRP 提供了中英文双语配置界面配置简单，它提供了丰富的网络安全特性，支持哑终端接入服务器功能，支持SNA/DLSw，提供完备的备份中心技术作为分支路由器得到广泛的应用。

　　Quidway R2500 系列路由器提供的8/16 异步串口可作为中小型ISP 的拨号接入服务器，也可通过异步拨号线互连8/16 个低速局域网，2个多协议同异步串口可接高速同步线路、连接远程局域网或互连其它ISP。

　　2、第二代路由器技术及其产品

　　由于每一个报文都要经过总线送交CPU处理，随着网络用户的增多，网络流量的增大，接口数量、总线带宽和CPU的瓶颈就越来越突出。于是很自然地想到如何提高网络接口数量，如何把CPU和总线的负担降下来?

　　为了解决这个问题，第二代路由器就在网络接口卡上进行一些智能化处理，由于网络用户通常只会访问少数的几个地方，因此可以考虑把少数常用的路由信息采用Cache技术保留在业务接口卡上，这样大多数报文就可以直接通过业务板Cache的路由表进行转发，以减少对总线和CPU的需求。

　　对于Cache中不能找到的报文送交CPU处理。典型产品有Cisco 4500系列路由器、华为Quidway R3600系列路由器。下面以华为Quidway R3600系列路由器来说明。

　　Quidway R3600系列路由器包含四款产品：Quidway R3640、Quidway R3680、Quidway R3640E、Quidway R3680E。所有Quidway R3600 系列路由器支持的模块和Quidway R2620、Quidway R2630 系列路由器完全兼容。

　　Quidway R3600系列路由器是华为技术有限公司自主开发的面向企业级网络的产品。Quidway R3600系列路由器采用模块化结构，和R2620、R2630系列相比，Quidway R3600系列路由器具有更高的处理能力和更大的接入密度。

　　Quidway R3600系列路由器既适合于在中小型企业网中担当核心路由器，也可以在大型网络中担当汇聚层路由器。

    3、第三代路由器技术及其产品

　　90年代以后Web技术的出现，使IP网络得到迅猛的发展。网络用户的访问面得到很大的拓宽，用户访问的地方已不像以前那样固定，这样往往出现无法从Cache中找到路由的现象，于是总线和CPU瓶颈的问题再次出现。

　　另外由于用户的增加，路由器的接口数量不足也暴露出来了。为了解决这个问题，第三代路由器应运而生。第三代路由器采用全分布式结构—路由与转发分离的技术，主控板负责整个设备的管理和路由的收集、计算功能，并把计算形成的转发表下发到各业务板;各业务板根据保存的路由转发表能够独立进行路由转发。另外总线技术也得到了较大的发展，通过总线、业务板之间的数据转发完全独立于主控板，实现了并行高速处理，使得路由器的处理性能成倍提高。

　　典型产品有Cisco 7500系列路由器、华为Quidway NetEngine 16/08/05系列路由器。下面以华为16/08/05系列路由器来说明。

　　Quidway NetEngine 16/08/05系列骨干路由器是华为3Com系列路由器中的高端产品，具有先进的分布式转发体系结构和灵活的组网能力，它本身具有的边缘接入特性，决定了其可以在多种网络中应用，能够为用户提供全方位的解决方案，最大限度的满足客户的需求。

　　产品致力于面向电信级运营网络和企业级核心网络，有强大的专线接入及VPN业务能力，提供丰富的业务功能，具备完善QOS和安全特性，适用于运营商、政府、教育、金融、电力、企业的内部网和业务网。可与接入服务器、IP电话网关设备配合应用。

　　4、第四代路由器技术及其产品

　　九十年代中后期，随着IP网络的商业化，Web技术出现以后，Internet技术得到空前的发展，Internet用户迅猛增加。

　　网络流量特别是核心网络的流量以指数级增长，传统的基于软件的IP路由器已经无法满足网络发展的需要。以常见的主干节点2.5G POS端口为例，按照IP最小报文40字节计算，2.5G POS端口线速的流量约为6.5Mpps。

　　而且报文处理中需要包含诸如QoS保证、路由查找、二层帧头的剥离/添加等复杂操作，以传统的做法是不可能实现的。于是一些厂商提出了ASIC实现方式，它把转发过程的所有细节全部采用硬件方式来实现。

　　另外在交换网上采用了CrossBar或共享内存的方式解决了内部交换的问题。这样，路由器的性能达到千兆比特，即早期的千兆交换式路由器(Gigabit Switch Router，GSR)。

　　典型产品有Cisco GSR124000/12000系列、JUNIPPER M40/160系列产品。下面以Cisco 12000系列为例来说明。

　　Cisco 12000系列千兆比特交换路由器(GSR)是Cisco为支持服务供应商和企业IP骨干网核心而设计和开发的重要的路由选择产品。Cisco 12000系列有三种型号：Cisco 12008、12012和12016 (5Tbps GSR太比特系统)。

　　Cisco 12000系列GSR产品的结构设计旨在满足当今IP核心骨干网的高带宽、高性能、多业务和多可靠性要求。